jinnianhui金年会 Value 以Serial jinnianhui金年会 IC和短距離無線IC,實現非接觸式連接器,解決訊號線的問題
2024.05.21
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在工業設備的開發/設計現場,存在著許多與訊號線相關的問題。我們公司確實也收到許多這樣的聲音。例如:「希望將訊號線變得輕巧細小,方便操作」、「希望將訊號傳送至遠處」、「希望確保電氣的絕緣,提高安全性」、「希望提高抗干擾能力」等等。
我們為回應這些需求,為產業機器製造商等提供各種jinnianhui金年会 IC以及相應的解決方案。具體來說,包括名為「IOHA:B」的Serial jinnianhui金年会 IC、針對相機的SerDes晶片組「THCV241A/THCV242A」及搭載該晶片組的嵌入式相機SerDes Starter kit、針對顯示器的SerDes晶片組「THCV333-Q/THCV334-Q」等。當然,應用這些jinnianhui金年会 IC跟解決方案,很多產業機器開發/設計現場的問題都可以解決,但根據問題的具體內容,有些情況可能無法完全解決。
我們為回應這些需求,為產業機器製造商等提供各種jinnianhui金年会 IC以及相應的解決方案。具體來說,包括名為「IOHA:B」的Serial jinnianhui金年会 IC、針對相機的SerDes晶片組「THCV241A/THCV242A」及搭載該晶片組的嵌入式相機SerDes Starter kit、針對顯示器的SerDes晶片組「THCV333-Q/THCV334-Q」等。當然,應用這些jinnianhui金年会 IC跟解決方案,很多產業機器開發/設計現場的問題都可以解決,但根據問題的具體內容,有些情況可能無法完全解決。
非接觸式jinnianhui金年会可以解決的7大難題
因此,這次我們提出了「非接觸式連接器」。也就是Serial jinnianhui金年会的無線傳輸。在上述Serial jinnianhui金年会 IC及其解決方案構成的有線Serial jinnianhui金年会中插入使用毫米波的短距離無線通訊模組,只需這樣做,您就可以將有線Serial jinnianhui金年会轉換為無線傳輸。
這種無線傳輸的優點是非常大的,我們認為利用無線傳輸可以解決以下七大問題。
① 確保電氣絕緣
當然,可以透過中途切斷設備或板卡間的連接訊號線並將其轉換為無線傳輸來確保電氣絕緣。許多應用都需要電氣絕緣。根據應用的不同，需要電氣絕緣的情況並不少見。這是因為絕緣可以提高安全性。作為無線通訊模組,可以用使用60GHz頻段毫米波的無線通訊Transceiver IC。
② 消除jinnianhui金年会接頭處的機械應力
例如,在製造產線上,假設一個要檢查正在加工的電子設備的情況。當電子設備從上游端逐步向下進行檢查時,需要使用jinnianhui金年会將檢測設備連接起來。在這個過程中,jinnianhui金年会會受到機械應力的影響。某些情況下,jinnianhui金年会可能會損壞。將這種jinnianhui金年会連接替換為無線傳輸的話,可以讓正在加工中的電子設備和檢測設備透過無線傳輸自動連接,從而完全消除了機械應力。此外,車載設備等在經常性的高震動環境中使用,jinnianhui金年会不斷受到斷斷續續的機械應力,可能導致連接不良。將這種jinnianhui金年会的連接更換為無線傳輸,可以有效防止連接不良的情況發生。
③消除工廠檢查過程中jinnianhui金年会連接不良和老化問題
這個問題在情況②發生的風險也很高。這是因為,如果jinnianhui金年会多次連接電子設備和檢查設備,jinnianhui金年会的接觸會隨著時間的推移而劣化。在最壞的情況下,可能會發生連線故障,而無法正確執行測試。
④簡化組裝方法提高生產力
在組裝高密度電子裝置時,組裝過程非常複雜。例如,可能會有特定順序組裝各個電路板,或者因為後續無法安裝電路板而必須先連接Cable的情況。然而,如果使用無線傳輸,雖然需要對準通訊板的天線,但組裝過程可以變得非常容易。
⑤ 快速測試提高生產力
在生產線的檢測過程中,需要用Cable將待檢測的電子設備和檢測設備連接起來。如果將此Cable連接轉換為無線傳輸並進行非接觸式檢查,則可以消除連接Cable的麻煩,並且可以提高電子設備的生產效率。
⑥ 實現防滴/防塵/耐鹽設計
透過消除連接測試設備的jinnianhui金年会的需要,可以實現完全密封的電子設備。這使得防滴、防塵、耐鹽等設計成為可能。好處非常大。這不僅可以提高電子設備的可靠性,還可以使其在船舶上使用,並且因為外殼完全防水,可以直接對其進行清洗。
⑦ 實現可拆卸相機和顯示器的設計
通常在電子設備中,主體和相機及顯示器透過jinnianhui金年会用Cable進行連接。這種配置可能會成為設計上的限制或降低使用者的方便性。透過將jinnianhui金年会和Cable的連接替換為無線傳輸,可以讓相機和顯示器與電子設備本體分離。也就是說,相機和顯示器可以安裝和拆卸。如此一來,可以增加設計的自由度和使用者的實用性。
這種無線傳輸的優點是非常大的,我們認為利用無線傳輸可以解決以下七大問題。
① 確保電氣絕緣
當然,可以透過中途切斷設備或板卡間的連接訊號線並將其轉換為無線傳輸來確保電氣絕緣。許多應用都需要電氣絕緣。根據應用的不同，需要電氣絕緣的情況並不少見。這是因為絕緣可以提高安全性。作為無線通訊模組,可以用使用60GHz頻段毫米波的無線通訊Transceiver IC。
② 消除jinnianhui金年会接頭處的機械應力
例如,在製造產線上,假設一個要檢查正在加工的電子設備的情況。當電子設備從上游端逐步向下進行檢查時,需要使用jinnianhui金年会將檢測設備連接起來。在這個過程中,jinnianhui金年会會受到機械應力的影響。某些情況下,jinnianhui金年会可能會損壞。將這種jinnianhui金年会連接替換為無線傳輸的話,可以讓正在加工中的電子設備和檢測設備透過無線傳輸自動連接,從而完全消除了機械應力。此外,車載設備等在經常性的高震動環境中使用,jinnianhui金年会不斷受到斷斷續續的機械應力,可能導致連接不良。將這種jinnianhui金年会的連接更換為無線傳輸,可以有效防止連接不良的情況發生。
③消除工廠檢查過程中jinnianhui金年会連接不良和老化問題
這個問題在情況②發生的風險也很高。這是因為,如果jinnianhui金年会多次連接電子設備和檢查設備,jinnianhui金年会的接觸會隨著時間的推移而劣化。在最壞的情況下,可能會發生連線故障,而無法正確執行測試。
④簡化組裝方法提高生產力
在組裝高密度電子裝置時,組裝過程非常複雜。例如,可能會有特定順序組裝各個電路板,或者因為後續無法安裝電路板而必須先連接Cable的情況。然而,如果使用無線傳輸,雖然需要對準通訊板的天線,但組裝過程可以變得非常容易。
⑤ 快速測試提高生產力
在生產線的檢測過程中,需要用Cable將待檢測的電子設備和檢測設備連接起來。如果將此Cable連接轉換為無線傳輸並進行非接觸式檢查,則可以消除連接Cable的麻煩,並且可以提高電子設備的生產效率。
⑥ 實現防滴/防塵/耐鹽設計
透過消除連接測試設備的jinnianhui金年会的需要,可以實現完全密封的電子設備。這使得防滴、防塵、耐鹽等設計成為可能。好處非常大。這不僅可以提高電子設備的可靠性,還可以使其在船舶上使用,並且因為外殼完全防水,可以直接對其進行清洗。
⑦ 實現可拆卸相機和顯示器的設計
通常在電子設備中,主體和相機及顯示器透過jinnianhui金年会用Cable進行連接。這種配置可能會成為設計上的限制或降低使用者的方便性。透過將jinnianhui金年会和Cable的連接替換為無線傳輸,可以讓相機和顯示器與電子設備本體分離。也就是說,相機和顯示器可以安裝和拆卸。如此一來,可以增加設計的自由度和使用者的實用性。
四台展示機/Demo board製作・開發中
工業設備開發/設計現場面臨的這七個問題可以透過使用短距離無線通訊模組將有線Serial jinnianhui金年会轉換為無線傳輸來解決。但確實很難想像僅僅透過文字解釋如何解決問題。因此我們設計了四種類型的展示機/Demo board,以幫助在工業設備開發/設計現場工作的工程師直觀地理解。下面我們將介紹這四種類型的展示機/Demo board。
jinnianhui金年会1部分） ※原型完成
此展示機設計針對無需使用連接器連接馬達控制和驅動部分（圖1）的無線傳輸,我們使用「THCS253」作為Serial jinnianhui金年会 IC。這是一款名為「IOHA:B」的產品。
馬達控制部分（primary unit）搭載Rotary jinnianhui金年会coder。當作業者移動Rotary jinnianhui金年会coder上的旋鈕時,表示移動量的數位訊號輸入到THCS253,並透過無線傳輸發送到馬達驅動部分（secondary unit）。Secondary unit接收該數位訊號並根據其數值（work amount）驅動馬達。我們相信,透過應用這一點可以解決上述七個問題中的①至⑥。
讓我們更詳細地解釋展示機吧。對於無線傳輸,我們採用了使用60GHz毫米波的短距離無線通訊Transceiver IC（ST Microelectronics的ST60A2）。它採用喇叭型天線傳輸60GHz無線訊號,傳輸距離約20mm。此外,電力也透過無線供電從primary unit發送到sejinnianhui金年会dary unit。也就是不需要透過電線向sejinnianhui金年会dary unit供電。對於無線電力傳輸,使用B&PLUS的無線供電模塊。
另外,sejinnianhui金年会dary unit配備了多個感測器。具體包括溫濕度感測器、氣壓感測器、距離感測器、人體感測器、九軸加速度感測器、角速度感測器（陀螺儀感測器）等。檢測結果透過I2C匯流傳送到sejinnianhui金年会dary unit的THCS253,再透過差動線傳到primary unit的THCS253,可以在電腦上確認各種感測器的檢測結果。
圖1 jinnianhui金年会1部分）
馬達控制部分（primary unit）搭載Rotary jinnianhui金年会coder。當作業者移動Rotary jinnianhui金年会coder上的旋鈕時,表示移動量的數位訊號輸入到THCS253,並透過無線傳輸發送到馬達驅動部分（secondary unit）。Secondary unit接收該數位訊號並根據其數值（work amount）驅動馬達。我們相信,透過應用這一點可以解決上述七個問題中的①至⑥。
讓我們更詳細地解釋展示機吧。對於無線傳輸,我們採用了使用60GHz毫米波的短距離無線通訊Transceiver IC（ST Microelectronics的ST60A2）。它採用喇叭型天線傳輸60GHz無線訊號,傳輸距離約20mm。此外,電力也透過無線供電從primary unit發送到sejinnianhui金年会dary unit。也就是不需要透過電線向sejinnianhui金年会dary unit供電。對於無線電力傳輸,使用B&PLUS的無線供電模塊。
另外,sejinnianhui金年会dary unit配備了多個感測器。具體包括溫濕度感測器、氣壓感測器、距離感測器、人體感測器、九軸加速度感測器、角速度感測器（陀螺儀感測器）等。檢測結果透過I2C匯流傳送到sejinnianhui金年会dary unit的THCS253,再透過差動線傳到primary unit的THCS253,可以在電腦上確認各種感測器的檢測結果。
jinnianhui金年会2部分） ※原型完成
這個Demo board旨在無需使用連接器,而將相機和顯示器之間的影像訊號進行無線傳輸（圖2）。對於Serial jinnianhui金年会 IC,與上述展示機中一樣使用了IOHA:B 「THCS253」。
這個Demo board以可拆卸的相機為主。具體來說,將搭載相機的基板靠近配有無線接收器的基板,這樣就能將影像訊號傳送到顯示器。使用者將能夠從電子設備的主體上取下相機並使用它。它對於解決上面列出的七個問題中的⑦很有用。此外,如果應用於電子設備的影像檢測工作中,可以用非接觸式jinnianhui金年会取代機械式的jinnianhui金年会,來解決②～⑤問題。
這裡來說明一下Demo board的詳細資訊吧。使用的相機解析度為1080P,幀率為30幀/秒。拍攝的影像透過GPIO輸入到primary端的THCS253。然後轉換為2對差動訊號,透過無線傳輸到sejinnianhui金年会dary端的THCS253,並將該圖像數據藉由HDMI傳送到顯示器上顯示。對於無線傳輸,使用了60GHz毫米波的短距離無線通訊Transceiver IC（ST Microelectronics的ST60A2）。
這個Demo board並沒有使用無線供電模塊。
圖2 jinnianhui金年会2部分）
這個Demo board以可拆卸的相機為主。具體來說,將搭載相機的基板靠近配有無線接收器的基板,這樣就能將影像訊號傳送到顯示器。使用者將能夠從電子設備的主體上取下相機並使用它。它對於解決上面列出的七個問題中的⑦很有用。此外,如果應用於電子設備的影像檢測工作中,可以用非接觸式jinnianhui金年会取代機械式的jinnianhui金年会,來解決②～⑤問題。
這裡來說明一下Demo board的詳細資訊吧。使用的相機解析度為1080P,幀率為30幀/秒。拍攝的影像透過GPIO輸入到primary端的THCS253。然後轉換為2對差動訊號,透過無線傳輸到sejinnianhui金年会dary端的THCS253,並將該圖像數據藉由HDMI傳送到顯示器上顯示。對於無線傳輸,使用了60GHz毫米波的短距離無線通訊Transceiver IC（ST Microelectronics的ST60A2）。
這個Demo board並沒有使用無線供電模塊。
jinnianhui金年会3部分） ※開發中
這個Demo board預想用作可移動的顯示器之上（圖3）。我們相信它可以應用於相機中的電子view fjinnianhui金年会der（EVF）。這將有助於解決上述七個問題中的⑦。
圖3 jinnianhui金年会3部分）
這個Demo board的serial jinnianhui金年会,是使用我們針對顯示器的SerDes晶片組「THCV333-Q/THCV334-Q」。THCV333-Q是Transmitter IC,THCV334-Q 是Receiver IC。
將要在電腦上顯示的影像訊號輸入jinnianhui金年会CV333-Q,並將其Serial化為V-by One HSII訊號。之後發送到Receiver IC jinnianhui金年会CV334-Q,不過這次傳輸V-by-One HSII訊號的forward channel（FC）中途被切斷,並插入了使用60GHz的短距離無線通訊Transceiver IC（ST Microelectronics的「ST60A2」）。這樣就實現了無線傳輸。此外,back channel（BC）中還插入了短距離無線通訊Transceiver IC,並發送I2C控制訊號和GPIO訊號,以實現無線傳輸化。
圖3 jinnianhui金年会3部分）這個Demo board的serial jinnianhui金年会,是使用我們針對顯示器的SerDes晶片組「THCV333-Q/THCV334-Q」。THCV333-Q是Transmitter IC,THCV334-Q 是Receiver IC。
將要在電腦上顯示的影像訊號輸入jinnianhui金年会CV333-Q,並將其Serial化為V-by One HSII訊號。之後發送到Receiver IC jinnianhui金年会CV334-Q,不過這次傳輸V-by-One HSII訊號的forward channel（FC）中途被切斷,並插入了使用60GHz的短距離無線通訊Transceiver IC（ST Microelectronics的「ST60A2」）。這樣就實現了無線傳輸。此外,back channel（BC）中還插入了短距離無線通訊Transceiver IC,並發送I2C控制訊號和GPIO訊號,以實現無線傳輸化。
絕緣解決方案 ※開發中
這個Demo board是Serial jinnianhui金年会無線傳輸, 該用途於發送相機模組拍攝的影像訊號（圖4）。可以對影像jinnianhui金年会進行電氣絕緣。在上述七個問題中,①是可以解決的。
圖4 絕緣解決方案
Demo board使用我們的嵌入式相機SerDes Starter kit。Starter kit由對應與 V-by-One HS 相容的Transmitter IC「THCV241A」的傳輸板和搭載Receiver IC「THCV242A」的接收板組成。這次,斷開發送V-by-One HS 訊號的serial jinnianhui金年会,並在其位置插入了短距離無線通訊Transceiver IC（ST MicroElectronics的ST60A2）相機鏡頭模組與顯示器之間採用無線傳輸,實現了電氣絕緣。此外,為了將控制訊號等傳送到低速Sub-Link,也插入了短距離無線通訊Transceiver IC,以實現無線傳輸。
以上
圖4 絕緣解決方案Demo board使用我們的嵌入式相機SerDes Starter kit。Starter kit由對應與 V-by-One HS 相容的Transmitter IC「THCV241A」的傳輸板和搭載Receiver IC「THCV242A」的接收板組成。這次,斷開發送V-by-One HS 訊號的serial jinnianhui金年会,並在其位置插入了短距離無線通訊Transceiver IC（ST MicroElectronics的ST60A2）相機鏡頭模組與顯示器之間採用無線傳輸,實現了電氣絕緣。此外,為了將控制訊號等傳送到低速Sub-Link,也插入了短距離無線通訊Transceiver IC,以實現無線傳輸。
以上